彩虹引力是什么(彩虹引力理论)

艺术家用夸张的手法概念显示了黑洞的周围环境,包括其吸积盘,喷气和磁场。

新的研究表明,环形的五维黑洞可能会打破爱因斯坦的广义相对论。当然,现在这些5维“黑洞”并没有被发现,相反,新的理论模型可能指出我们生活在四维宇宙中的一个原因。

英国剑桥大学理论物理学家Ulrich Sperhake说:“在这里,我们可能首先看到,四个时空维度是一个非常非常好的选择,否则宇宙中的事情会发生很糟糕的事情。“

从一开始,爱因斯坦广义相对论就描述物质如何扭转时空,并且预言了自己的死亡的方式。共同研究的作者Markus Kunesch,剑桥大学的应用数学和理论物理博士候选人说,这种死亡形式是奇异的点的形式,或无限弯曲时空的,我们所有的已知理论都无法再此得到运用。但是,幸运的是,爱因斯坦的理论预测,这些奇点只存在于黑洞的事件层面之后。在新的理论形式中-彩虹引力理论,宇宙从来不是一个奇点,或者是一个无限小而无限密集的物质。也就说事实上,宇宙根本就没有起点。

根据大爆炸理论,宇宙诞生于大约138亿年前。所有今天存在的事情曾被压制成无限密集,无限小,超热点,被称为奇点。这个奇点爆炸了,形成了早期的宇宙。爱因斯坦关于广义相对论的数学的奇异性,它描述了时空的质心如何变化,另一个方程(称为Raychaudhuri方程)预测某物的轨迹是否会随着时间的推移而趋同或分散。按照这些方程,在时间上是落后的,宇宙中的一切事物曾经是一个单一的点,来自大爆炸的奇点。在爱因斯坦的表述中,物理学的规律在达到奇点之前就已经破裂了。麦克吉尔大学蒙特利尔大学理论宇宙学家罗伯特·勃兰登伯格(Robert Brandenberger)说,科学家们推测物理学方程仍然存在。

量子力学说,微小的亚原子粒子的行为是根本不确定的。这与爱因斯坦的广义相对论是不一致的,并且这是不确定性的,而广义相对论是一个确定的的理论,一个状态A可以推出一个唯一确定的状态B,这意味着一旦所有的自然规律都是已知的,未来就是过去完全预定的。

“即使有一个奇异点,它很好地包含在一个高安全性的庇护中,它不会影响外面的任何东西,”相关研究人员告知。“这意味着广义相对论仍然完全能够解释整个宇宙在这个微小奇异点之外的整个演变。”被称为宇宙审查定理的安全存在的奇异点的概念已经在人们所看到的宇宙中无处不在。

但是Kunesch和剑桥大学的研究人员Pau Figueras和Saran Tunyasuvunakool想探讨宇宙审查定理的局限性。他们研究了15年前研究人员所预测的奇怪黑洞。

在过去,研究人员提出了这个黑环形的黑洞的数学描述。然而,没有人能够模拟它们在广义相对论下的行为。事实证明,在五个维度上,“裸体奇点”将在黑洞之外,反过来,这意味着爱因斯坦的相对论将在整个宇宙中完全崩溃,而不仅仅是黑洞中。但是,这并不意味着爱因斯坦的理论是错误的,相对论已经通过了所面临的每一个单一的考验。

当物理学家最近发现了最后剩下的预测之一,他们检测到13亿年前从两个黑洞的粉碎形成的引力波,让科学界都很震惊,不得不说爱因斯坦的理论是一个神奇的理论。一方面,这些相对破裂的黑洞是不可能存在的。为了这样做,必须有额外的维度。虽然一些理论,如玄理论,确实预测了11个甚至27个额外的维度的存在。

这个发现增加了宇宙在物理性质方面占据主导位置的概念,斯珀赫说,如果引力更强,我们的宇宙将在大爆炸后不久就崩溃了。如果引力较弱,则不能形成恒星。如果电磁学略有不同,化学反应也将会改变。现在,似乎应该将列表中的时空数量加在一起。如果还有,宇宙的未来行为是不能预测的,至少不是爱因斯坦的理论所能预测的。

Kunesch说,新的结果也在揭示了爱因斯坦开创性理论的一些黑暗处,未曾探索的角落和裂痕。相当显着的是,爱因斯坦理论被写下来的一百多年后,我们仍然不能完全了解爱因斯坦方程式的解决方案。我们还需要确定理论上是否完全一致,在理论层面上还有更多的实验层面同时还有很多开放性的问题。